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摘要:原燃料质量变动大、不合理的90°铁口夹角、上下部调剂制度不稳定,这些问题使得7#高炉出铁操作稳定性差、难以形成稳定的标准化操作,因此在日常调剂时不得不严重依赖于经验,造成高炉指标难以改善。通过管理的改善和学习,逐步建立了标准化操作体系和应急情况紧急预案。通过长期总结发现当煤比过高时,燃料比会大幅度提升。通过生产实践发现最优煤比在125kg/t—130kg/t之间,在这种情况下高炉不仅能降低成本,而且还能维持炉况的稳定顺行。
关键词:高炉 制度 低成本
邯钢炼铁部7#高炉是从德国克虏伯公司引进的二手设备,原有1700m3扩容为2000 m3,于2000年6月28日投产,设有28个风口,受场地的限制,设夹角90度西、北两个铁口。采用并罐式无钟炉顶,料车上料,四座马琴式外燃热风炉。全冷却壁结构炉体,薄内衬技术软水密闭循环冷却系统,采用比肖夫式洗涤塔煤气净化系统。2008年7月大修投产,邯钢7#高炉也一直追求低成本冶炼,但由于存在入炉原燃料质量不稳定,品种多,质量差异大;上部料制、下部送风制度与原燃料适应性差,未形成成熟的上下部制度;铁口90°夹角,未形成适合本高炉的出铁参数,出铁质量稳定性差;炉内操作标准化程度不高,经验操作为主量化程度低,炉内操作预案不完善等原因造成高炉缺乏长周期稳定顺行局面,指标改善困难,我们分析了2014年高炉各指标后,从提高煤比、探索合理经济的煤比水平入手,降低了高炉生铁成本。
1 采取的技术方案及措施
1.1 有效地原燃料监管
(1)建立了焦炭分析数据台账
数据来源以生产日报分析为准,以灰分小于12.8%,水分小于5%,硫分小于0.85%,M40大于85%, M10小于7%,CRI小于24%,CSR大于66%为标准,摸索成分异常炉内调剂标准。
(2)建立槽下焦炭每日抽查台账
主要监测入炉焦炭水分变化,焦炭质量发生较大变化,槽下取样抽查全分析、热性能、粒度,监测变化,摸索炉内调剂量。
(3)建立了烧结矿分析数据台账
数据来源以生产日报分析为准,要求重点关注TFe、CaO、SiO2、R2、MgO、Al2O3变化,确定调剂方向。
(4)建立烧结矿换堆台账
关注烧结矿混匀料变化,下达时间节点,总结换堆料下达后对应炉况变化,摸索堆头堆尾料炉内操作。
(5)延伸管理
车间设专人到烧结、焦化、料场走动管理,及时了解生产状况,有无停车、有无重大调整,了解结焦时间、配煤等生产变化,掌握原燃料入高炉前重大变化。
1.2 引入宝钢料制平台+漏斗理念
以稳定气流、稳定水温差、提高煤气利用率为目的摸索适合邯钢原燃料条件料制,实施定风量操作,以积极用风,合理用氧为原则,探索合适风氧用量。
1.3 以提高出铁质量为目标调整出铁参数
重点关注铁间隔、铁次、出铁速率、出渣率等,探索适合本高炉出铁参数。
1.4 推行操作的量化、数据化管理
制定操控标准,标准化操作,摸索水温差控制标准、煤气利用控制标准:炉温控制标准,原燃料控制标准。
2 方案实施后取得的效果
本次七高炉经济煤比降成本应用项目取得了理想效果,保持了炉况长期稳定顺行,实现了高炉煤比的提高,2015年全年产铁181.85万吨,全年煤比为126.1kg/t,比2014年的116.3kg/t提高9.8kg/t,并根据2015年成本情况,找到了高炉煤比在125kg/t—130kg/t之间适合当前原燃料条件下高炉降本需求,成本最低。
主要在以下几个方面取得突破:
2.1 通过对焦炭的有效监管,由焦炭变化引起炉况波动次数明显减少:
通过对烧结矿的有效监管,由烧结矿变化引起炉况波动次数明显减少:
2.2 上部料制的探索
过去七高炉上部布料制度通过对标学习外厂高炉,去掉中心加焦,改成平台加漏斗的布料模型,按照平台宽度不小于炉喉半径1/3的原则,最大档位中心线落点离炉墙300~400mm,矿焦角度与档数相同设计。典型料制为: ,高炉表现气流稳定性差,中心不通畅,边缘活跃,伴有小气流、煤气跑现象,高炉为稳定气流,在引进料制的基础上,采取抑制边缘,进一步疏导中心的思路,调整布料矩阵的最大档位炉料落点中心线正好切炉墙,同时增加边缘矿比重,最终形成: 的上部料制。通过料制的不断调整,最终形成了适应七高炉原燃料特点的“小平台大漏斗”上部布料模型。新布料模型采用后炉内气流稳定操控区间拓宽,边缘气流稳定,中心气流开放,高炉压差不断下降,从140kPa逐渐下降到130kPa左右。水温差由4.5℃降至4℃以下,煤气利用率升高至48.5%以上。最终实现了气流分布合理,炉况稳定顺行,煤气利用率稳步提高。
2.3 下部送风制度探索
全年定风量操作,随着炉况变化探索合适风、氧量,综合考虑水温差状况、中心气流变化情况、炉缸工作状况、顶温状况、炉况接受情况,2015年1-3月高炉强化指标不断改善,风机风量稳定为3940m3/min,氧量为5-7km3/h,5-9月炉缸侵蚀治理阶段,风量4200m3/min,氧量1.5km3/h,10-12月侵蚀得到有效抑制后炉型恢复阶段,风量4100m3/min,氧量2.5Km3/h。
水温差控制上看,1-8月保持稳定,在4.5℃水平,9月份后高炉入炉焦炭由越业+四矿调整为3#4#自产+四矿,5-8月处理炉缸侵蚀期间限产、热量控制偏低造成炉缸活性变差,导致气流稳定性变差,水温差升高趋势。
2.4 出铁管理
高炉以炉前是否及时排净渣铁,是否造成高炉控氧,炉况是否顺行,炉缸是否活跃为判断标准探索适合高炉生产需求的出铁参数。经过一年来不断调整,认为单场出铁间隔为25-30min,双场出铁间隔20-25min,出铁流速4.5t/min,出铁时间100min,全天铁次小于12次,单炉铁量420-450t,见渣时间45-55min,出渣率大于等于80%,打泥压力150kPa-170kPa,铁口深度2900-3100mm为宜。2015年铁次与2014年铁次对比:
3 高炉操作摸索出适合现阶段高炉生产的操控标准
通过以上探索,高炉逐步以操作规程为基础,制定了以下操控标准,结合应急预案,高炉形成了以操作规程、操控标准和应急预案为标准的操控体系。
3.1 水温差控制标准
水温差低于5℃,视为正常水温差,水温差连续2小时高于5.5℃,主动加焦比5-10kg/t,操作燃料比视炉温水平加0-5kg/t,风量视炉况水平降至4000—4100m3/min,氧量视炉况水平使用上限。
3.2 煤气利用控制标准
煤气利用率在47.5%-49%之间视为正常,煤气利用率连续2小时在46.5%-47.5%之间,操作燃料比视炉温情况主动加0-5kg/t,连续2小时低于46.5%,操作燃料比视炉温情况加5-10kg/t,煤气利用率连续2小时大于49%,操作燃料比视炉温情况减0-5kg/t,并要求控制压差低于145kPa。
3.3 原燃料控制标准
要求工长每天根据原燃料日报表校核理论铁量、碱度、焦比、燃料比,以消除焦炭、煤粉水份、烧结矿碱度对负荷影响,高炉重点量化焦炭灰分、煤粉灰分变化对操作燃料比影响,正常焦炭灰分控制标准为12.%-12.5%,焦炭灰分低于12%,操作燃料比视炉温情况降低0-5kg/t,焦炭灰分高于12.5%,低于13%,操作燃料比视炉温情况加0-5kg/t,焦炭灰分高于13%,操作燃料比视炉温情况加5-10kg/t,正常煤粉灰分控制标准为9%--10%,煤粉灰分高于10%,操作燃料比视炉温情况加0-5kg/t。
3.4 炉温控制标准
正常炉温控制标准为0.35%--0.5%,物理热1500-1510℃,炉温连续2小时低于下限炉温要有提炉温措施,原则上稳定风温,靠煤粉、加湿调剂,调剂量视炉温情况而定,控制料速不超冶强,燃料比调剂在0-10kg/t之间,加湿在0-5g/m3之间调剂,提炉温措施超过2小时,效果不明显时,调负荷加10kg/t焦比,并组织分析炉温低原因,采取相应措施。炉温连续两小时超上限,要有降炉温措施,压炉温措施不超3小时,调剂量视炉温情况而定,控制料速尽量保持正常冶强,燃料比调剂在0-10kg/t之间,加湿在0-5g/m3之间调剂。
4 结语
⑴创新原燃料管理理念,由向原燃料提要求转变为向高炉自身提要求,主动适应原燃料变化,从对原燃料的有效监管、及时反馈入手,通过槽下入炉原燃料监管、原燃料生产一线的延伸管理、原燃料分析、指标数据的收集整理,总结原燃料变化对炉况的影响,完善预案,制定标准化,降低原燃料波动对炉况及高炉成本的影响。
⑵具有本高炉特色的上部布料制度的确定,创新上部“小平台大漏斗”的布料模型,七高炉上部布料制度,由简单引进外厂布料模型到根据高炉现状不断地创新改进,逐渐由中心加焦逐步演化到目前的“小平台大漏斗”具有本高炉特色的上部布料模型。
⑶炉内操作由经验操作转变为以数据为依托的量化操作,形成了完善的以操作规程、操控标准和应急预案为标准的操控体系。
⑷找到了七高炉经济煤比在125kg/t—130kg/t之间继续提高煤比和高炉燃料比大幅度提高的方法,即能保持高炉炉况长期稳定顺行,又能适合当前原燃料条件下高炉降本需求,成本最低。
(责任编辑:zgltw)